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《自乳化水性丙烯酸环氧乳液的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、建筑乳液专家www.zsyuanxing.com自乳化水性丙烯酸环氧乳液的研制摘要:合成了自乳化环氧丙烯酸乳化剂,并用此乳化剂对丙烯酸环氧进行乳化,所得乳液采用光固化技术进行固化。 关键词:自乳化;丙烯酸环氧;光固化 0引言 我国从20世纪70年代就开始进行辐射固化技术研究。近10年来,这一领域中的研究开发与产品的品种都取得了辉煌的成果。在实际应用中人们发现,光固化材料中使用的活性稀释剂不仅对人体有刺激性,而且对大气环境也造成了不同程度的污染。为了克服这些弊病,一种水性光固材料应运而生
2、。水性光固化材料与光固化材料相比,优点突出:对环境无污染、对人体无刺激性、不易燃烧、安全性好、VOC含量很低、非常容易将黏度调低以使其适于喷涂施工[1-4]。本研究课题通过合成出的自乳化丙烯酸环氧乳化剂,与丙烯酸环氧配合,通过相反转技术得到极低黏度的丙烯酸环氧乳液,该乳液具有极低的黏度,乳液粒径可达到0.1μm左右,通过360nm的紫外光固化,得到的漆膜具有较好的耐化学性、耐水性。 1实验部分 1.1原料与试剂 癸二酸改性丙烯酸环氧酯:上海树脂厂提供;丙烯酸环氧酯、双酚A环氧树脂E-5
3、1、E-44:蓝星树脂厂提供;甲基丙烯酸类稀释剂、二丙二醇二丙烯酸酯、表面活性剂聚乙二醇:试剂级,辽阳奥克聚合物有限公司提供;光引发剂、阻聚剂、促进剂均为试剂级。 1.2水性丙烯酸环氧乳液的制备 1.2.1丙烯酸环氧乳化剂的合成 将计量好的E-51或E-44和表面活性剂等原料放入到三口瓶中,升温搅拌溶解后,加入计量的促进剂进行反应,在反应过程中同时通入氮气,在90～120℃条件下,反应4～5h,检测环氧值,达到要求后降温到50℃,缓慢滴加含阻聚剂、促进剂的丙烯酸,在80℃条件下反应4h
4、,然后慢慢升温到110℃条件反应3h,当体系中的酸值达到5mgKOH/g时出料。得到丙烯酸环氧乳化剂。 1.2.2水性丙烯酸环氧乳液的制备建筑乳液专家www.zsyuanxing.com 将上述合成乳化剂加入丙烯酸环氧酯、癸二酸丙烯酸环氧酯中,同时用少量的丙烯酸类稀释剂将光引发剂溶解后加入到体系中,采用相反转技术将其配制成50%～60%的乳液。 1.2.3光固化水性丙烯酸环氧酯漆的制备 将上述配制好的乳液加入消泡剂、润湿分散剂、流平剂、增稠剂等涂料助剂配制成光固化水性丙烯酸环氧酯
5、漆。 1.2.4光固化工艺 光固化工艺参数:光照强度44W/cm、灯距14cm、固化时间50s。将配制好的光固化水性丙烯酸环氧漆刷在枫木板上,常温下待大量水挥发后,用80～100℃热风吹干,然后在光固化设备上固化10～50s。在常温下调整18h后进行各种性能测试。 2结果与讨论 2.1光引发剂的选择 选择了以下几种光引发剂进行试验比较:安息香醚,其光反应较快,很少受配方中其他组分的影响,但容易引起黄变问题;Irgacure651光引发剂,热稳定性较优良,引发活性较低,同样存在黄变
6、问题;Darocur1173和Irgacure184有卓越的光引发性能,优量的热稳定性,不会发生黄变。 2.2活性稀释剂的选择 对活性稀释剂进行筛选试验:甲基丙烯酸甲酯有优良的稀释性能,但有毒、气味重;三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP2TA)和三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)的沸点较高,稀释能力强,但与水性体系匹配性不佳,容易出现缩孔,而且制得的乳液贮存稳定性不好,容易出现分层;乙醇作为水性丙烯酸环氧乳液的稀释剂,效果良好。 在此基础上,筛选出了优化的配方(如表1)。表1水性丙烯酸环氧乳
7、液的参考配方建筑乳液专家www.zsyuanxing.com 用水性丙烯酸环氧乳液制备木器漆参考配方如表2所示。表2水性丙烯酸环氧光固化木器漆参考配方2.3乳液粒径分布 在自乳化丙烯酸环氧乳化剂研究过程中,对乳化剂的合成温度、表面活性剂的用量、品种对乳化剂的乳化性能进行了综合评价,发现不同的表面活性剂HLB值不一样,其乳化性能大不一样。通过大量的试验,确定最佳的工艺参数及配方。通过相反转技术制备的丙烯酸环氧乳液具有很小的粒径。 2.4漆膜性能 漆膜性能随着癸二酸丙烯酸环氧酯和丙烯
8、酸环氧酯比例的变化而有所变化,当增加癸二酸丙烯酸环氧酯用量时,漆膜的光泽明显比含丙烯酸环氧酯时高,漆膜的硬度则随着其用量的增加而逐步提高,柔韧性却发生降低(表3)。 2.5乳液及涂料的基本性能 经过多次配方调整试验,筛选出比较满意的水性丙烯酸环氧乳液,并配定了涂料基本配方,其基本性能如表4、表5所示。 建筑乳液专家www.zsyuanxing.com图1乳液粒径分布示意图 表3癸二酸丙烯酸环氧酯含量对漆膜性能的影响表
